EP2665539A1 - Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn - Google Patents

Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn

Info

Publication number
EP2665539A1
EP2665539A1 EP12700608.8A EP12700608A EP2665539A1 EP 2665539 A1 EP2665539 A1 EP 2665539A1 EP 12700608 A EP12700608 A EP 12700608A EP 2665539 A1 EP2665539 A1 EP 2665539A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
structures
filter element
mold
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP12700608.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Micha Kreibig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Filtertechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Filtertechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Filtertechnik GmbH filed Critical Hydac Filtertechnik GmbH
Publication of EP2665539A1 publication Critical patent/EP2665539A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/111Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14778Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
    • B29C45/14786Fibrous material or fibre containing material, e.g. fibre mats or fibre reinforced material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • B29C45/372Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings provided with means for marking or patterning, e.g. numbering articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/18Filters characterised by the openings or pores
    • B01D2201/188Multiple filtering elements having filtering areas of different size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/52Filter identification means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/60Shape of non-cylindrical filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0622Melt-blown
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065More than one layer present in the filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0654Support layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/069Special geometry of layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10Filtering material manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1208Porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10Multiple layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20Shape of filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/30Porosity of filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/50Stabilised filter material, stabilised by, e.g. structuring, calendering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/14Filters

Definitions

  • the invention relates to a filter element with at least one mat or layer-shaped filter web, which at least partially forms a circumferentially closed filter casing with its outside, wherein along the outside of the filter shell such a surface design or modification takes place that delimited from the other surface of the filter web, with the filter jacket connected structures of specifiable contour and / or density are created.
  • Filter elements for filtering gaseous and liquid fluids are freely available on the market in a variety of embodiments.
  • the filter elements mentioned are used in a filter housing fed fed, loaded with dirt particles fluid, for example in the form of a hydraulic medium, through the use of a mat or layered filter web and cleans the thus cleaned fluid from the filter housing in the fluid, in particular in one Hydraulic circuit due.
  • the reliability of such hydraulic circuits and the components incorporated therein depends to a great extent on the perfect condition of the respective fluids moving therein. For higher-value installations in particular, it is therefore necessary, for economic reasons, to provide suitable filter devices for the media and fluids in question in order drove impurities safely to eliminate.
  • connection of the filter mat with the mentioned wire mesh or with textile tapes is complicated and expensive and does not guarantee in any case a protection of the filter mat from mechanical damage.
  • Such additionally applied protective devices also tend to detach or delaminate, especially when the direction of flow of fluid on the said filter element is reversed, for example during a backflow process.
  • the known protective devices, such as the mentioned wire mesh or textile fiber structures, such as tapes also have the disadvantage that their flow and filtration properties in comparison to the sensitive filter materials made of polyester, glass fiber or paper non-woven are very different and sometimes worse. From a defined pre-filter effect sol- rather protective devices can hardly be spoken in the rule.
  • DE 10 2005 014 360 A1 shows and describes a filter element with a filter material folded in a star shape, has individual filter folds, at least partially arranged in the distance between two adjacent filter folds on the inner peripheral side or outer peripheral side to the filter folds, extends at least one fluid-permeable support means.
  • the Supporting agent is provided in particular with filter-active substances or itself composed of these filter-active substances and can be used as a filter aid.
  • the fluid-permeable support means in particular has a basic structure in the manner of a support tube, which surrounds the filter material of the filter element on the inside or outside circumference side.
  • filter aids such as bentonites, pearlite, activated carbon, diatomaceous earth and the like are embedded, which are able, as filter-active substances to prevent silting of the filter element in such a way that fluid or component-damaging components are reliably separated in the fluid ,
  • WO 01/37969 shows and describes a fastening tape, in particular in the form of an adhesive tape, which can be wrapped around a pleated filter medium and thus to stabilize individual filter pleats of the pleated filter medium in their predeterminable distance from each other and set. This permanently ensures the provision of a predefined filter surface of the filter medium.
  • a prefiltration with this known solution is not possible.
  • These known filter elements are characterized in particular by the fact that each functionality imprinted on them is realized by a manufacturing or working step by individual components, which is not optimal in terms of its production time or its use of materials.
  • DE 693 16 647 T2 discloses a filter element with a porous, thick-walled, one-piece, self-supporting, resin-impregnated and bonded fibrous, tubular filter structure, which comprises:
  • an incrementally stepped porosity is provided in such a way that the pores on the outside of the filter element are the most numerous, where their dimensions are chosen to be smallest.
  • it is provided to introduce depressions as structures on the outside of the filter element and therefore in the outer filter jacket, which then represent themselves along the filter element longitudinal axis as individual rings running parallel to each other.
  • a fibrous material is mixed with water or other suitable dispersing agent to form a slurry.
  • one or more perforated tiles or dies are immersed in the slurry in a felting tank containing an aqueous fiber dispersion and by applying a vacuum to the interior of the tiles, the fibers are simultaneously and uniformly "grown" onto the tiles, in order thus to form the structured outer contour of the filter jacket, the known annular structures appearing as recesses in the filter jacket and thus in negative form, and already imparting a specific functionality is not possible due to the uniform density profile of the respective structure until an adequate fiber volume has been grown by slurrying and otherwise the slurry process
  • the invention has the task, while maintaining the advantages of the known solution, such as a high filter stability and filter quality to ensure that they further improve that, in particular Regarding the production time and the use of materials an optimal filter element production is possible as well as a largely free influencing
  • this object is achieved by a filter element with the features of claim 1 in its entirety, as well as by a molding apparatus according to claim 20 and a method according to claim 25.
  • the structures are produced by Sprühfasercited and shaping such that in chronological order first the structures and subsequently the filter jacket or in reverse temporal order first the filter jacket and then the structures or at the same time both the filter jacket as If the structures in negative or positive form also form on the filter jacket, a simplified production of the filter element according to the invention in a cost-effective manner compared with the slurry method described above for forming the structures is achieved.
  • At least the outer side of the filter element which is constructed from a mat or layered filter web or several such webs, can make such a surface design or surface modification that of the remaining surface of the filter jacket Spatially delimited structures of a varying, predefinable contour and / or density are created on the filter web, so that the outside in the sense of a functional surface structuring learns, the various functionalities, such as areas of increased strength, areas with deposits of filter aids, areas with different fluid guiding properties or areas with specific optical properties and the like allows more.
  • the targeted introduction of fiber material by means of a spray application process in the respective prepared mold surface creates a molding process in which in contrast to the known Aufschlämm process specifically the application of the fibers can be controlled in the mold, so that a very wide range of different filter elements, which differ in their functionality. It is provided either as a recess first to produce the outer filter casing by the Sprühfaser Vietnamese competence in the mold and then temporally following the respective negative internal structure, which depending on the configuration of the manufacturing process of communiquége- this process can also be reversed in time, so that the first positive projecting structure is formed and then in time the outer filter shell.
  • the demarcation between the filter casing and the structure can be seen in the fact that the filter casing should in principle occupy the larger or at least the same surface with respect to the particular structure to be applied or applied. If a plurality of spray nozzles of the molding apparatus are used for the application of fibers, it is also possible to have structure and fiber material emerge simultaneously, at least in some areas.
  • the arranged on the outside of the filter mantle structures specifiable contour and / or density are designed in a particularly advantageous embodiment of the filter element such that the structures the flow and / or the flow of fluid through the filter element, in particular through the filter jacket, in the At least partially determine or influence the type of flow-directing elements.
  • the structures of predeterminable contour are thus able to decisively influence the type of fluid flow to take on the filter element, to the effect that a structurally desired flow direction and speed of the fluid flow and also the basic type of flow and flow through the filter element - turbulent or laminar - can be adjusted.
  • the structures have an increased density in comparison to the remaining density of the mat or layered filter web, they can be used to stiffen the filter jacket at least partially.
  • the introduction or arrangement of additional stiffening elements on the filter casing is unnecessary for the purpose of increasing, for example, the buckling stiffness of the filter casing.
  • the structures may hereby be depressions or elevations, which represent a trade mark for the filter element, wherein the depressions or elevations may form surfaces or lines for a subsequent printing of the structures. It is expedient to form the structures specifiable contour and / or density in particular for stiffening purposes of the filter element or for purposes of fluid management on the outside of the filter web linear or strip-like. In this case, these line or strip-like structures can extend tangentially over the outside of the filter jacket or can also extend substantially axially to the filter jacket.
  • the line- or strip-like structures may also have interruptions in their contour or in their orientation.
  • terelements have the line or strip-like structures on the outside of the filter jacket preferably constant selected distance from each other. It is understood that in particular for the representation of pictorial symbols by the line or strip-like structures, these can also intersect. However, it may be advantageous to the line or strip-like structures S-shaped curved or jagged form in its course.
  • any other geometric design of the plan or the transverse or longitudinal section of the structures is possible, so that it may be advantageous to form the structures disc or circular and this particular as disc or circular elevations or depressions on the surface of the filter shell train.
  • the outside of the filter jacket can in this case be both the inflow and the outflow side of the filter element.
  • the structures of predeterminable contour and / or density are an integral part of the filter web and the outside of the filter web, but it may also be advantageous to form the structures partially or completely as attached components of the filter web.
  • one or more further filter layers with or without support grid or other support means can form the filter element, so that overall a multilayer structure of the filter element can result.
  • this allows a structurally predetermined and desired adjustment of the filtration of the fluid as it flows through the filter element with respect to filter fineness, through-flow direction of the filter element and the effect of filter aids on the fluid to be filtered effect (parameterization).
  • the filter element with its filter web and any further filter layers and support grids is guided around a flow-through support tube in the manner of a cylindrical hollow element, so that an integrally formed filter element is thus formed as a replacement part for a filter housing in a hydraulic system.
  • All components of the filter element mentioned above, in particular the filter web according to the invention can hereby be defined between two end caps of the hollow element, so that a handleable structural unit or tradeable structural units with differing structures of definable contour and / or density can be formed on the surface of a filter jacket can.
  • a mold device for producing the filter element which comprises a mold, whose mold surface the delimited structures, but at least the spatial boundary of the structures, for the filter jacket of the Fitlerelements having the nature of a positive or negative matrix.
  • the mold surface thus formed is thus able to form the outside of the filter mantle in the sense of a moldable from it Negativg. To get positive design. It is advantageous, in particular in the case of a complex overall shape of the filter element, to form the mold from at least two equally sized mold halves, the mold halves joining together at least partially defining the delimited structures for the surface of the filter web.
  • a filter element in a tubular shape it is thus also advantageous to form the shape tubular and on the inside of the mold, especially exclusively on the surface of the inside of the mold, the respective matrix for creating the delimited structures of predeterminable contour and / or density for the To arrange filter web.
  • a shape designed with a free space or a preferably cylindrical cavity defined by the mold is particularly suitable for forming a spunbonded nonwoven on its inside with the aid of a nozzle device with spinnerets, from which a plastic melt can be formed into individual fibers or threads the filter web and the filter web itself essentially forms to apply.
  • the nozzle device can be formed, for example, in the case of a substantially cylindrically formed shape as a nozzle lancet or nozzle beam with a lining in the axial and / or radial direction of spinnerets with a distance defined to one another.
  • a seamless layer or seam may be formed by a continuous and continuous fiber application in the axial and / or radial direction to the mold.
  • the fibers are very thin and thus suitable for enabling a multi-layer continuous application of fibers or threads formed from plastic melt (thermoplastic).
  • the fibers or filaments applied in the plastic state are applied to the inside of the mold and the mold components arranged therein in the manner of a negative matrix to form the delimited structures of predeterminable contour and / or density for the filter web, wherein after a cooling and / or curing process of the fibers or filaments the delimited structures are permanently formed on the surface of the filter web.
  • the pertinent nozzle device makes it possible, in particular, to select the amount of fiber or thread locally applied over the inside of the mold and thus also the constructively desired adjustment of the density of the filter web, in particular in the region of the delimited structures. It is understood that this results in regions of different strength and / or loading rich different filter fineness over the entire filter web. Overall, can be produced by the inventive method in a simple manner a predetermined in any limits layer thickness of the surface of the filter element forming filter web material.
  • the layer thickness may be advantageous to choose the layer thickness between about 2 mm and 6 mm.
  • the filter element After cooling and solidification of the fibers or threads in the mold, the filter element can be removed in particular by dissolving the two or a plurality of moldings from the mold and these are reused for a re-manufacturing process of a filter element according to the invention. It is understood that before applying a new filter sheet in the form to clean them and / or to be treated with release agent on its surface.
  • filter elements can be formed which require no further post-processing, in particular no processing of the edge seam.
  • Fig. 2 is a perspective view of a molding apparatus for producing a filter element comparable to the solution according to the
  • 3a shows a perspective view of a mold half of a mold for
  • FIG. 3b is a perspective view of one of two mold halves as shown in FIG. 3a;
  • FIG. 4a is a perspective view of another embodiment of a mold half for producing a filter element;
  • Figure 4b is a perspective view of a mold formed from two equal-sized mold halves as shown in Figure 4a;
  • the filter element 1 shows a schematic, perspective view of a filter element 1, as it is used, for example, in suction filters or line filters for the depth filtration of a gaseous or liquid fluid.
  • the filter element 1 is formed as a hollow cylinder with over its axial length approximately the same outer and inner diameter.
  • the filter element 1 is produced in a spray application method (spun spray method) from 2, which are applied to an inner side 41 of a mold 29 by means of a nozzle device 39 by means of a coating method of a plastic melt shown in FIG.
  • the filter element 1 is thus formed as a one-piece, produced by a continuous application of individual fibers 23 on a mold surface 31 of the mold 29 component.
  • the individual fibers are arranged chaotically or in regular order over the thickness of the entire filter element.
  • the filter element 1 has a filter web 3, which is formed in the manner mentioned as a fiber mat of individual fibers 23 and whose outer side 5 in the illustratedariessbei- game in Fig.l the inflow side 22 forms to be cleaned fluid of the filter element 1.
  • the filter web 3 forms a circumferentially closed, around the entire Fi lterelement 1 reaching filter casing. 7
  • the filter element 1 is constructed by stacking a total of three filter layers 25, of which the filter web 3 forms the outermost filter layer.
  • the individual filter layers 25 have a layer thickness S of approximately 2 mm to 4 mm in each case.
  • a surface 9 of the filter web 3, arranged around the circumference of the filter web 3, shows a demarcated positively projecting structure 11 formed as an image symbol 15.
  • the icon 15 or the demarcated structure 1 1 is arranged over the entire axial length of the filter element 1 at defined distances a to each other.
  • the filter sheet 3 and the image 1 5 are made of the same material, namely a thermoplastic such as polyamide, polypropylene, polyacrylic or the like and made in a single procedural font.
  • the density of the selected fiber material within the icon 1 5 and within the filter web 3 is not fundamentally different.
  • the image characters 15 or the demarcated structure has a greater geodesic height than the rest of the outside 5 of the filter web 3.
  • the image character 1 5 can be lifted by means of a simple printing process color of the surface 9 of the filter sheet 3. This requires For example, only the rolling of the outer side 5 of the filter element 1 on a straight, flat carrier dye for printing the icon 1 5.
  • the filter element 1 has a further radially inner filter layer, which has a greater filtration fineness has the filter web 3.
  • the further inner filter layer 25a is, as well as the adjacent radially further inner filter layer 25b, formed in a process step with the filter web 3, in a so-called spun-spray process.
  • the individual fibers 23 of the respective filter layers 25a and 25b lie chaotically one above the other, as is the case with the filter layer 25 or with the filter web 3, wherein the filter fineness of the filter layer 25 is greatest of all three filter layers shown.
  • Fluid 13 for example a hydraulic oil
  • Fluid-carrying means within a filter housing (not shown), in which the filter element 1 is housed, to the inflow side 22 of the filter element 1 and penetrates the filter layers 25 to 25 b, after Passage of a support tube, not shown in the interior of the filter element 1 at its outflow side 22 'from the filter element 1 escape th and cleaned cleaned to be supplied to a hydraulic circuit.
  • the filter element 1 can also be formed only from a peripheral layer of individual fibers.
  • FIG. 2 shows, in an embodiment shown only by way of example, a forming device 27 for producing a filter element 1, as shown in FIG.
  • the molding device 27 has two essential components, namely a hollow-cylindrical mold 29 formed from two equal-sized mold halves 35, and the nozzle device 39.
  • the mold halves 35 are simplified as thick-walled cylinder halves, in which, for example, a cooling device can be arranged to cool its inner side 41 formed.
  • the mold halves 35 are provided with suitable fixing facilities, which are not shown in detail, provided to connect them without offset to each other but positively releasable together.
  • the inner side 41 of the mold halves 35 has a self-separating property with respect to the material of the filter web 3.
  • a negative matrix 33 which images the image symbol 1 5 shown in FIG. 1 on the filter web 3 in a mirror image, is introduced in the manner of cutouts or other recesses.
  • the matrix 33 is formed on the right by the icons 15, such that the icons 15 in FIG. 1 are mirror-image recesses 45 in the mold surface 31 or surface 43 of the inside 41 of each mold half 35.
  • the matrix 33 is formed in the viewing direction of Fig.2 left by circular disc-shaped recesses 21, also in the form of over the entire region of the wells 21 reaching, equally deep recesses.
  • the two mold halves 35 thus form a hollow cylinder, so that a cylindrical free space 37 results in the radial direction between the mold halves 35.
  • the nozzle device 39 is essentially formed by a nozzle bar 40 made of a plastic melt 47 transporting tube 49.
  • spinnerets 51 are arranged to form the individual fibers 23 at regular intervals.
  • the nozzle openings 53 of the spinnerets 51 in the embodiment shown form the individual fibers 23 hydraulically by applying pressure to the plastic melt 47 and align the fibers approximately perpendicular to the surface 43 of the inner side 41 in each mold half 35 for the spray application.
  • the nozzle bar 40 is moved in the axial direction of the mold 29 by a servomotor device, not shown, wherein the axial movement is superimposed by a rotational movement of the nozzle bar 40, so that the individual fibers 23 are sprayed chaotically onto the surface 43 become. It may be advantageous to use a carrier air flow for better fanning out the plastic melt jet and for transporting the individual fibers 23 to the surface 43. In a single process, therefore, the structures 1 1 and all filter layers 25, 25 a, 25 b, and thus also the filter web 3, which carries the structures 1 1 on its outer side 5, are formed by applying the individual fibers 23 in the manner mentioned. Alternatively or additionally, the mold may also move relative to the nozzle bar 40.
  • FIG. 3a shows, in a schematic, perspective view, a mold half 35, on the inside surface 43 of which spirally extending, slightly inclined recesses 45 having a constant, rectangular cross-section are embedded in the surface 43.
  • the recesses 45 in the manner of lines or strips have the same, axial distance from each other, so that they, as shown in Fig. 3b in a further perspective view of a mold 29, form an endless, circumferential spiral shape when the mold halves 35 are moved together.
  • a filter element 1 is produced by application of individual fibers 23 in the described manner.
  • the result is a filter element 1 whose outer side 5 of its filter web 3 has a surface 9 which has a spiral 55 projecting radially out of its surface 9.
  • the spiral 55 formed in this way represents a delimited structure 1 1, which is able to contribute both to the radial and / or axial stiffening of the filter element 1 and to the fluid guidance on its surface 9.
  • the same reference numerals apply to the same components as in the preceding figures.
  • the shape can also be formed in one piece, for example, consist of a hollow cylindrical injection mold and the filter element can be removed accordingly due to its flexibility from the mold. Also, a removal of the filter element can be achieved by destroying the mold.
  • recesses 45 can be introduced into the surface 43 of the inner side 41 of each mold half 35 of the mold 1 for the production of delimited structures 11 on the upper side 9 of a filter element 1, also in the form of rectangular grooves ,
  • the recesses 45 which are shown in FIGS. 4 a and 4 b, each extend at an acute angle to one another substantially radially to each mold half 35 and intersect tangentially approximately in the center of each inner side 41 of each mold half 35, so that Overall, as shown in FIG.
  • the recesses 45 form a winding shape. Accordingly, when a filter element is produced in the mold 29 shown in FIG. 4b, a structure 11 is formed on the surface 9 of the filter web 3 of the relevant filter element 1, which has an intersecting strip-like shape.
  • a pertinent structure 1 1 serves primarily the axial and radial stiffening of the filter element.
  • 1 5 shows in a further perspective, schematic view of a mold half 35 for a mold for producing a filter element. 1 a further embodiment possibility of the surface 43 on the inside 41 of the respective mold half 35.
  • These longitudinal paths 57 represent a negative matrix 33 which, after the formation of a filter element in the pertinent form, forms longitudinal webs on the surface of the filter element, which webs are arranged around the circumference of the filter element 1 at a constant, tangential distance. This results in particular in an improved buckling and bending stiffness of the relevant filter element 1.
  • rectangular fluid guide channels on the upstream side are formed between the structures 1 1 formed as a longitudinal webs of a filter element 1 originating from the mold half or from the mold 29 22 of a pertinent filter element 1.
  • FIG. 6 shows in a further perspective, schematic view of a mold half 35 of a further embodiment of a mold 29, the recesses 45 on the surface 43 of the inner side 41 of the relevant mold half 35 can also be S-shaped in their ground plan form. It may also be advantageous, as shown in FIG. 7, to make the recesses 45 jagged in their plan view.
  • the embodiment of a mold half 35 shown in FIG. 6 provides a surface 9 of the filter web 3 of a filter element 1 formed therefrom which is capable of slowing fluid 13 passing through it and laminar flow on the filter element 1 in its flow form. The changes in direction 19 of the structures 11 formed during the formation of a filter element from the shape shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a further schematic, perspective view of a mold half 35 for a mold 29 for forming a filter element 1, the surface 43 of which has line-like, circular disk-shaped recesses with a constant, over the entire surface of the respective recess 45 constant depth of engagement.
  • the circular disk-shaped recesses 45 have constant axial distances a to each other, so that form in a formation of a filter element 1 from the pertinent form 29 structures 1 1 on the surface 9 of the filter element 1, which have interruptions to each other.
  • the resulting circular disk-shaped structures are preferably able to generate different pressure differences over the entire circumference of a filter element 1 when flowing through the filter element with fluid 13.
  • filter aids with a chemical and / or physical action mechanism can also be introduced into the various filter layers 25, 25a, 25b.

Description

Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen Filterbahn
Die Erfindung betrifft ein Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen Filterbahn, die mit ihrer Außenseite zumindest teilweise einen umfangsseitig geschlossenen Filtermantel ausbildet, wobei entlang der Außenseite des Filtermantels derart eine Oberflächengestaltung oder -modifizierung stattfindet, dass von der sonstigen Oberfläche der Filterbahn abgegrenzt, mit dem Filtermantel verbundene Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte geschaffen sind.
Filterelemente zur Filterung von gasförmigen und flüssigen Fluiden sind auf dem Markt in einer Vielzahl von Ausführungsformen frei erhältlich. Die genannten Filterelemente dienen dazu, in einem Filtergehäuse eingesetzt zugeführtes, mit Schmutzpartikeln beladenes Fluid, beispielsweise in Form eines Hydraulikmediums, durch den Einsatz einer matten- oder schichtförmigen Filterbahn abzureinigen und das derart abgereinigte Fluid aus dem Filtergehäuse heraus in den Fluid-, insbesondere in einen Hydraulikkreislauf zurückzuführen. Grundsätzlich hängt die Betriebssicherheit derartiger Hydraulikkreisläufe und der darin eingebundenen Komponenten in starkem Maße von der einwandfreien Beschaffenheit der darin bewegten betreffenden Fluide ab. Insbesondere bei höherwertigen Anlagen ist es daher aus wirtschaftlichen Gründen heraus erforderlich, für die in Frage kommenden Medien und Fluide geeignete Filtervorrichtungen vorzusehen, um im Be- trieb auftretende Verunreinigungen sicher beseitigen zu können. Es ist allgemein bekannt, bei den genannten Filterelementen matten- oder schicht- förmige Filterbahnen aus verschiedenen Filtermaterialien zusammenzusetzen, zumindest in Flächenbereichen zu falten oder zu plissieren, um daraus gefaltete oder plissierte Filtermatten herzustellen, die insbesondere um ein mit Durchlässen versehenes Stützrohr gelegt werden. Solche Filterelemente weisen zum Schutz vor Beschädigungen an ihrem Außenumfang geeignete Schutzeinrichtungen, wie beispielsweise ein feinmaschiges Drahtgewebe, das insbesondere dem Faltenverlauf der Filtermatte folgt, auf. Anstelle fein- maschiger Drahtgewebe ist es auch bekannt, Fasergebilde, wie etwa textile Bänder, um den Außenumfang eines derartigen Filterelements zu legen, um somit einen Schutz vor Beschädigungen der matten- oder schichtförmigen, gefalteten oder plissierten Filtermatten zu erhalten. Die Verbindung der Filtermatte mit dem angesprochenen Drahtgewebe oder auch mit textilen Bändern ist aufwendig und teuer und garantiert nicht in jedem Fall einen Schutz der Filtermatte vor mechanischen Beschädigungen. Solche zusätzlich aufgebrachten Schutzeinrichtungen neigen zudem zum Ablösen oder Delaminieren, insbesondere wenn sich die Anströmrichtung von Fluid an dem genannten Filterelement umkehrt, etwa bei einem Rückströmvorgang. Die bekannten Schutzeinrichtungen, wie das angesprochene Drahtgewebe oder textile Fasergebilde, wie Bänder, haben zudem den Nachteil, dass deren Durchlauf- und Filtriereigenschaften im Vergleich zu den empfindlichen Filtermaterialien aus Polyester, Glasfaser oder Papiervlies sehr different und mitunter auch schlechter sind. Von einer definierten Vorfilterwirkung sol- eher Schutzeinrichtungen kann in der Regel kaum gesprochen werden.
Die DE 10 2005 014 360 A1 zeigt und beschreibt ein Filterelement mit einem Filtermaterial, das sternförmig gefaltet, einzelne Filterfalten aufweist, wobei zumindest teilweise in dem Abstand zweier benachbarter Filterfalten innenumfangsseitig oder auch außenumfangsseitig zu den Filterfalten angeordnet, sich mindestens ein fluiddurchlässiges Stützmittel erstreckt. Das Stützmittel ist insbesondere mit filteraktiven Substanzen versehen oder selbst aus diesen filteraktiven Substanzen aufgebaut und lässt sich als Filterhilfsmittel anwenden. Das fluiddurchlässige Stützmittel weist insbesondere eine Grundstruktur in der Art eines Stützrohres, das das Filtermaterial des Filterelements innen- oder außenumfangsseitig umgreift, auf. In die Grundstruktur sind Filterhilfsstoffe, wie Bentonite, Perl ite, Aktivkohle, Kieselgur und dergleichen eingebettet, die in der Lage sind, als filteraktive Substanzen einer Verschlammung des Filterelements dahingehend vorzubeugen, dass Fluid- oder Bauteile schädigende Komponenten in dem Fluid sicher abge- schieden werden.
Die WO 01/37969 zeigt und beschreibt ein Festlegeband, insbesondere in Form eines Klebebandes, das um ein plissiertes Filtermedium herumgelegt werden kann und um somit einzelne Filterfalten des plissierten Filtermedi- ums in ihrem vorgebbaren Abstand zueinander zu stabilisieren und festzulegen. Dadurch ist dauerhaft die Bereitstellung einer vordefinierten Filterfläche des Filtermediums gewährleistet. Eine Vorfiltration mit dieser bekannten Lösung ist allerdings nicht möglich. Diese bekannten Filterelemente zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass jede ihnen aufgeprägte Funktionalität durch einen Herstellungs- oder Arbeitsschritt durch Einzelbauteile verwirklicht ist, der in Bezug auf seine Herstellungszeit oder seinen Materialeinsatz nicht optimal ist. Durch die DE 693 16 647 T2 ist ein Filterelement mit einer porösen, dickwandigen, einstückigen, selbsttragenden, kunstharzimprägnierten und -gebundenen faserigen, röhrenförmigen Filterstruktur bekannt, welche aufweist:
einen hohlen Kern;
eine innere Hülle aus einem ersten großporigen porösen Medium benachbart zu dem hohlen Kern; und eine äußere Hülse aus einem zweiten kleinporigen porösen Medium, das feinporiger als das erste poröse Medium ist und benachbart zu der inneren Hülse liegt, wobei das erste und zweite poröse Medium kunstharzimprägniert und -gebunden sind, und wobei im Betrieb zu filterndes Fluid radial nach innen durch die röhrenförmige Filterstruktur fließt.
Um für eine Erhöhung des Gütegrades dieses bekannten Filterelementes zu sorgen, ist eine inkrementell abgestufte Porosität vorgesehen und zwar der- gestalt, dass die Poren an der Außenseite des Filterelementes am zahlreichsten sind, wobei dort ihre Abmessungen am kleinsten gewählt werden. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, an der Außenseite des Filterelementes und mithin im äußeren Filtermantel Vertiefungen als Strukturen einzubringen, welche sich dann entlang der Filterelement-Längsachse als einzelne parallel zueinander verlaufende Ringe darstellen.
Zum Herstellen des bekannten Filterelementes wird ein faseriges Material mit Wasser oder einem anderen geeigneten Dispergierungsmittel gemischt, um eine Aufschlämmung zu bilden. Anschließend werden ein oder mehre- re perforierte Formstücke oder Matrizen in die Aufschlämmung in einen Verfilzungstank eingetaucht, der eine wässrige Faserdispersion enthält und durch Aufbringen eines Vakuums auf das Innere der Formstücke wird bewirkt, dass die Fasern auf den Formstücken gleichzeitig und gleichmäßig „aufwachsen", um dergestalt die strukturierte Außenkontur des Filtermantels auszubilden, wobei die bekannten ringförmigen Strukturen als Vertiefungen im Filtermantel und mithin in Negativform in Erscheinung treten, und wobei bereits aufgrund des gleichförmigen Dichteverlaufs der jeweiligen Struktur ein Aufprägen einer speziellen Funktionalität nicht möglich ist. Da es relativ lange dauert, bis ein angemessenes Faservolumen durch das Aufschlämmen aufgewachsen ist und im Übrigen der Aufschlämmvorgang sich regelmäßig nur in aufwendiger Weise realisieren lässt, stellt sich ausgehend von diesem Stand der Technik die Erfindung die Aufgabe, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösung, wie beispielsweise eine hohe Filterstabilität und Filtergüte sicherzustellen, diese dahingehend wei- ter zu verbessern, dass insbesondere in Bezug auf die Herstellungszeit sowie den Materialeinsatz eine optimale Filterelementherstellung ermöglicht ist sowie eine weitgehend freie Beeinflussung der Filterfunktionalität.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Filterelement mit den Merk- malen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit gelöst, sowie durch eine Formvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 20 und einem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 25.
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 die Strukturen mittels Sprühfaserauftrag und Formgebung derart erzeugt sind, dass in zeitlicher Abfolge zuerst die Strukturen und nachfolgend der Filtermantel oder in umgekehrter zeitlicher Reihenfolge zuerst der Filtermantel und dann die Strukturen oder dass gleichzeitig sowohl der Filtermantel als auch die Strukturen in Negativ- oder Positivform auf dem Filter- mantel entstehen, ist gegenüber dem vorstehend beschriebenen Aufschlämmverfahren zur Bildung der Strukturen eine vereinfachte Herstellung des erfindungsgemäßen Filterelementes in kostengünstiger weise erreicht.
Durch den Sprühfaserauftrag mittels einer geeigneten Düsenauftragseinrich- tung und die genannte Formgebung lässt sich zumindest die Außenseite des Filterelementes, die aus einer matten- oder schichtförmigen Filterbahn oder mehrerer derartiger Bahnen aufgebaut ist, derart eine Oberflächengestaltung oder Oberflächenmodifizierung vornehmen, dass von der übrigen Oberfläche des Filtermantels an der Filterbahn räumlich abgegrenzte Strukturen einer variierenden, vorgebbaren Kontur und/oder Dichte geschaffen sind, so dass die Außenseite im Sinne einer Funktionsoberfläche eine Strukturierung erfährt, die verschiedenen Funktionalitäten, wie etwa von Bereichen erhöhter Festigkeit, von Bereichen mit Einlagerungen von Filterhilfsstoffen, von Bereichen mit verschiedenen Fluidführungseigenschaften oder von Bereichen mit spezifischen, optischen Eigenschaften und dergleichen mehr erst ermöglicht. Durch das gezielte Einbringen von Fasermaterial mittels eines Sprühauftragverfahrens in die jeweils vorbereitete Formoberfläche entsteht ein Formgebungsverfahren, bei dem im Gegensatz zu dem bekannten Aufschlämm verfahren gezielt die Applikation der Fasern in die Form gesteuert werden kann, so dass sich eine sehr große Bandbreite an verschiedensten Filterelementen, die sich von ihrer Funktionalität her unterscheiden, herstellen lässt. Dabei ist vorgesehen, entweder als Vertiefung zunächst den äußeren Filtermantel durch das Sprühfaserauftragverfahren in der Form herzustellen und dann zeitlich nachfolgend die jeweils negativ innenliegende Struktur, wobei sich je nach Ausgestaltung der Herstellform der dahinge- hende Vorgang auch zeitlich umkehren lässt, so dass zuerst die positiv vorstehende Struktur entsteht und dann zeitlich nachfolgend der äußere Filtermantel. Die Abgrenzung zwischen Filtermantel und Struktur kann darin gesehen werden, dass der Filtermantel grundsätzlich die größere oder zumindest gleiche Oberfläche einnehmen soll gegenüber der jeweils vorgese- henen ein- oder aufzubringenden Struktur. Werden mehrere Sprühdüsen der Formvorrichtung für den Faserauftrag eingesetzt, besteht auch die Möglichkeit, Struktur und Fasermaterial zumindest in Teilbereichen gleichzeitig entstehen zu lassen. Die an der Außenseite des Filtermantels angeordneten Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte sind in einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Filterelements derart gestaltet, dass die Strukturen die An- strömung und/oder die Durchströmung von Fluid durch das Filterelement, insbesondere durch den Filtermantel, in der Art von Strömungsrichtelemen- ten zumindest teilweise bestimmen oder beeinflussen können. Die Strukturen vorgebbarer Kontur sind somit in der Lage, entscheidenden Einfluss auf die Art der Fluidströmung an dem Filterelement zu nehmen, dahingehend, dass eine konstruktiv gewünschte Strömungsrichtung und Geschwindigkeit der Fluidströmung und auch die grundsätzliche Art der Um- und Durchströmung des Filterelements - turbulent oder laminar - eingestellt werden kann. Insbesondere, wenn die Strukturen eine erhöhte Dichte im Vergleich zu der übrigen Dichte der matten- oder schichtförmigen Filterbahn aufweisen, können diese zur Aussteifung des Filtermantels zumindest teilweise herangezogen werden. Dadurch erübrigt sich insbesondere die Einbringung oder Anordnung zusätzlicher Aussteifungselemente an dem Filtermantel zum Zwecke der Erhöhung beispielsweise der Beulsteifigkeit des Filtermantels.
Es kann auch vorteilhaft sein, die Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte an der Außenseite der Filterbahn zur Bildung von Bild-, insbesonde- re von numerischen oder alphanumerischen Elementen, wie etwa Handelszeichen und dergleichen, zu verwenden. Die Strukturen können hierbei Vertiefungen oder Erhöhungen, die ein Handelszeichen für das Filterelement darstellen, sein, wobei die Vertiefungen oder Erhöhungen Flächen oder Linien für ein anschließendes Bedrucken der Strukturen bilden kön- nen. Es ist zweckmäßig, die Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte insbesondere zu Versteifungszwecken des Filterelements oder auch zu Zwecken der Fluidführung an der Außenseite der Filterbahn linien- oder streifenartig auszubilden. Dabei können diese linien- oder streifenartigen Strukturen tangential über die Außenseite des Filtermantels verlaufen oder auch im Wesentlichen axial zu dem Filtermantel verlaufen. Es kann auch vorteilhaft sein, die linien- oder streifenartigen Strukturen zumindest überwiegend in radialer Richtung des Filterelements an der Außenseite der Filterbahn auszurichten. Die linien- oder streifenartigen Strukturen, die, wie erwähnt, radial und/oder tangential und/oder axial verlaufen können, kön- nen auch Unterbrechungen in ihrer Kontur oder in ihrer Ausrichtung aufweisen. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Fil- terelements weisen die linien- oder streifenartigen Strukturen einen auf der Außenseite des Filtermantels bevorzugt konstant gewählten Abstand zueinander auf. Es versteht sich, dass insbesondere zur Darstellung von Bildzeichen durch die linien- oder streifenartigen Strukturen diese sich auch kreuzen können. Gleichwohl kann es vorteilhaft sein, die linien- oder streifenartigen Strukturen S-förmig geschwungen oder in ihrem Verlauf gezackt auszubilden. Grundsätzlich ist jedwede andere geometrische Gestaltung des Grundrisses bzw. des Quer- oder Längsschnitts der Strukturen möglich, so dass es vorteilhaft sein kann, die Strukturen Scheiben- oder kreisartig zu bilden und diese insbesondere als Scheiben- oder kreisartige Erhöhungen oder Vertiefungen an der Oberfläche des Filtermantels auszubilden. Die Außenseite des Filtermantels kann hierbei sowohl die Anström- als auch die Abström- seite des Filterelements sein. Bevorzugt sind die Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte integraler Bestandteil der Filterbahn und der Außenseite der Filterbahn, es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Strukturen teilweise oder ganz als aufgesetzte Bestandteile der Filterbahn auszubilden. Zur Minimierung des Herstellungsaufwandes des Filterelementes ist es in jedem Fall vorteilhaft, die Strukturen aus Einzelfasern zu bilden, aus denen auch bevorzugt die Filterbahn, zumindest teilweise, gebildet ist. Es versteht sich, dass neben der dergestalt gebildeten Filterbahn in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des Filterelements ein oder mehrere weitere Fil- terschichten mit oder ohne Stützgitter oder sonstigen Stützeinrichtungen das Filterelement bilden können, so dass sich insgesamt ein mehrlagiger Aufbau des Filterelements ergeben kann. Insbesondere lässt sich dadurch eine konstruktiv vorgegebene und gewünschte Einstellung der Filtrierung des Fluids beim Durchströmen des Filterelements in Bezug auf Filterfeinheit, Durch- Strömungsrichtung des Filterelements und der Einwirkung von Filterhilfsstoffen auf das zu fi ltrierende Fluid bewirken (Parametrisierung). In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Filterelement mit seiner Filterbahn und etwaigen weiteren Filterschichten und Stützgittern in der Art eines zylindrischen Hohlelementes um ein durchströmbares Stützrohr herumgeführt, so dass dergestalt ein einstückig ausgebildetes Filterelement als Austauschteil für ein Filtergehäuse in einer hydraulischen Anlage gebildet ist. Alle bisher genannten Komponenten des Filterelements, insbesondere die erfindungsgemäße Filterbahn, können hierbei zwischen zwei Endkappen des Hohlelementes festgelegt sein, so dass sich eine han- delbare Baueinheit oder handelbare Baueinheiten mit sich unterscheidenden Strukturen vörgebbarer Kontur und/oder Dichte an der Oberfläche eines Filtermantels bilden lassen können.
Um den Herstellungs- und insbesondere Montageaufwand eines mit den erfindungsgemäßen Strukturen versehenen Filterelementes zu minimieren, wird eine Formvorrichtung zur Herstellung des Filterelements vorgeschlagen, die eine Form umfasst, deren Formoberfläche die abgegrenzten Strukturen, zumindest aber die räumliche Begrenzung der Strukturen, für den Filtermantel des Fitlerelements in der Art einer Positiv- oder Negativ-Matrix aufweist. Die dergestalt gebildete Formoberfläche ist somit in der Lage, die Außenseite des Filtermantels im Sinne einer daraus formbaren Negativbzw. Positivgestaltung zu erhalten. Es ist vorteilhaft, insbesondere bei einer komplexen Gesamtgestalt des Filterelements die Form aus zumindest zwei gleich großen Formhälften zu bilden, wobei die Formhälften zusammenge- fügt zumindest teilweise die abgegrenzten Strukturen für die Oberfläche der Filterbahn definieren. Zur Herstellung eines Filterelements in rohrförmiger Gestalt ist es so auch vorteilhaft, die Form rohrförmig auszubilden und auf der Forminnenseite, insbesondere ausschließlich an der Oberfläche der Innenseite der Form, die jeweil ige Matrix für das Erstellen der abgegrenzten Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte für die Filterbahn anzuordnen. Eine solchermaßen gestaltete Form mit einem Freiraum oder einem durch die Form definierten, vorzugsweise zylindrischen Hohlraum eignet sich besonders, um auf ihrer Innenseite mit Hilfe einer Düseneinrichtung mit Spinndüsen, aus denen eine Kunststoffschmelze zu Einzelfasern oder Fäden geformt werden kann, ein Spinnvlies, das die Oberfläche der Filterbahn und die Filterbahn selbst im Wesentlichen bildet, aufzutragen. Die Düseneinrichtung kann beispielsweise bei einer im Wesentlichen zylindrisch gebildeten Form als Düsenlanzette oder Düsenbalken mit einer Aneinanderrei- hung in axialer und/oder radialer Richtung von Spinndüsen mit zueinander definiertem Abstand gebildet sein. Auf diese Weise und unter der Voraussetzung, dass die Oberfläche der Form in Bezug auf die aufgetragenen Fasern selbsttrennende Eigenschaften aufweist, kann eine nahtlose Schicht oder ein nahtloser Filtermantel durch einen kontinuierlichen und in axialer und/oder radialer Richtung zu der Form fortlaufenden Faserauftrag gebildet werden.
Die Fasern sind aufgrund ihrer einstellbaren Faserstärke sehr dünn und somit geeignet, einen mehrschichtigen Endlosauftrag von aus Kunststoff- schmelze (Thermoplast) gebildeten Fasern oder Fäden zu ermöglichen. Die im plastischen Zustand aufgebrachten Fasern oder Fäden legen sich an die Innenseite der Form und der darin in der Art einer Negativ-Matrix angeordneten Formbestandteile zur Bildung der abgegrenzten Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte für die Filterbahn an, wobei nach einem Ab- kühl- und/oder Aushärtevorgang der Fasern oder Fäden die abgegrenzten Strukturen dauerhaft an der Oberfläche der Filterbahn geformt sind. Die dahingehende Düseneinrichtung ermöglicht insbesondere die Wahl der lokal über die Innenseite der Form aufgebrachten Faser- oder Fadenmenge und somit auch die konstruktiv gewünschte Einstellung der Dichte der Fil- terbahn, insbesondere im Bereich der abgegrenzten Strukturen. Es versteht sich, dass sich dadurch Bereiche unterschiedlicher Festigkeit und/oder Be- reiche unterschiedlicher Filterfeinheit über die gesamte Filterbahn bilden lassen. Insgesamt lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise eine in beliebigen Grenzen vorgebbare Schichtdicke des die Oberfläche des Filterelements bildenden Filterbahnmaterials erzeugen.
Es kann vorteilhaft sein, die Schichtdicke zwischen etwa 2 mm und 6 mm zu wählen. Um die erfindungsgemäß hergestellte Filterbahn insbesondere als Vorfilter für das Filterelement benutzen zu können, ist es vorteilhaft, die Schichtdicke oder die Faserdichte der in der vorgeschlagenen Weise auf die Innenseite der Form aufgetragenen Fasern oder Fäden auch über die Dicke der Filterbahn zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, die Faserdichte auf der Anströmseite der Filterbahn geringer zu wählen als auf der Abströmseite der Filterbahn. Auf diese vorgeschlagene Weise lässt sich insgesamt eine einstückige Filterbahn formen, die allein ein Filterelement bildet. Nach dem Erkalten und Erstarren der Fasern oder Fäden in der Form kann das Filterelement insbesondere durch Lösen der beiden oder einer Mehrzahl von Formteilen aus der Form entnommen werden und diese für einen erneuten Herstell Vorgang eines erfindungsgemäßen Filterelements wiederbenutzt werden. Es versteht sich, dass vor Aufbringen einer neuen Filterbahn in die Form diese zu reinigen und/oder mit Trennmittel an ihrer Oberfläche zu behandeln ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der abgegrenzten Strukturen vorgebbarer Kontur und/oder Dichte und des Filtermantels kön- nen Filterelemente gebildet werden, die keiner weiteren Nachbearbeitung, insbesondere keiner Bearbeitung des Randsaumes bedürfen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterelements mit Fasermantel;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Formvorrichtung zur Her- Stellung eines Filterelements vergleichbar der Lösung nach der
Fig.1 ;
Fig.3a eine perspektivische Ansicht einer Formhälfte einer Form zur
Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fil- terelements;
Fig.3b eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Formhälften, wie in Fig. 3a gezeigten Form; Fig. 4a eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Formhälfte zur Herstellung eines Filterelements;
Fig.4b eine perspektivische Ansicht einer Form, gebildet aus zwei gleich großen Formhälften, wie in Fig.4a gezeigt; und
Fig.5 bis 8 weitere Ausführungsbeispiele betreffend eine perspektivische
Ansicht einer Formhälfte zur Herstellung verschieden gestalteter Filterelemente.
In der Fig.1 ist in einer schematischen, perspektivischen Ansicht ein Filterelement 1 , wie es beispielsweise in Saugfiltern oder Leitungsfiltern zur Tiefenfiltration eines gasförmigen oder flüssigen Fluids angewandt wird, gezeigt. Das Filterelement 1 ist hohlzylindrisch ausgebildet mit über seine axiale Länge etwa gleichem Außen- und Innendurchmesser. Das Filterelement 1 ist in einem Sprühauftragverfahren (Spunspray-Verfahren) aus Fa- sern, welche mit Hilfe eines in der Fig.2 gezeigten Auftragverfahrens einer Kunststoffschmelze mittels einer Düseneinrichtung 39 auf eine Innenseite 41 einer Form 29 aufgetragen sind, gebildet. Das Filterelement 1 ist somit als einstückiges, durch einen Endlosauftrag von Einzelfasern 23 auf eine Formoberfläche 31 der Form 29 erzeugtes Bauteil gebildet. Die Einzelfasern sind über die Dicke des gesamten Filterelements chaotisch oder in regelmäßigem Auftrag zueinander angeordnet. Das Filterelement 1 weist eine Filterbahn 3 auf, die in der genannten Weise als Fasermatte aus Einzelfasern 23 gebildet ist und deren Außenseite 5 in dem gezeigten Ausführungsbei- spiel in Fig.l die Anströmseite 22 für zu reinigendes Fluid des Filterelements 1 bildet. Die Filterbahn 3 bildet einen umfangsseitig geschlossenen, um das gesamte Fi lterelement 1 reichenden Filtermantel 7.
Wie Fig.1 weiter zeigt, ist das Filterelement 1 durch eine Aufschichtung von insgesamt drei Filterschichten 25, von denen die Filterbahn 3 die äußerste Filterschicht bildet, aufgebaut. Die einzelnen Filterschichten 25 haben in dem in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schichtdicke S von jeweils etwa 2 mm bis 4 mm. Eine Oberfläche 9 der Filterbahn 3 zeigt, um den Umfang der Filterbahn 3 angeordnet, eine als Bildzeichen 15 gebildete, abgegrenzte positiv vorstehende Struktur 1 1 . Das Bildzeichen 15 bzw. die abgegrenzte Struktur 1 1 ist über die gesamte axiale Länge des Filterelements 1 in definierten Abständen a zueinander angeordnet. Die Filterbahn 3 und die Bildzeichen 1 5 sind aus demselben Werkstoff, nämlich einem Thermoplast, wie etwa Polyamid, Polypropylen, Polyacryl oder dergleichen gebildet und in einem einzigen Verfahrensschrift hergestellt. Dabei unterscheidet sich die Dichte des gewählten Faserwerkstoffes innerhalb des Bildzeichens 1 5 und innerhalb der Filterbahn 3 grundsätzlich nicht. Die Bildzeichen 15 bzw. die abgegrenzte Struktur hat eine größere geodätische Höhe als die übrige Außenseite 5 der Filterbahn 3. Die Bildzeichen 1 5 können dadurch mit Hilfe eines einfachen Druckverfahrens farblich von der Oberfläche 9 der Filterbahn 3 abgehoben werden. Hierzu bedarf es bei- spielsweise lediglich des Abwälzens der Außenseite 5 des Filterelements 1 auf einen geraden, ebenen Träger von Farbstoff zum Bedrucken der Bildzeichen 1 5. Wie die Fig.1 weiter zeigt, weist das Filterelement 1 eine weitere radial weiter innenliegende Filterschicht auf, die eine größere Filterfeinheit als die Filterbahn 3 aufweist. Die weiter innenliegende Filterschicht 25a ist, wie auch die an sie angrenzende radial weiter innenliegende Filterschicht 25b, in einem Verfahrensschritt mit der Filterbahn 3, in einem sogenannten Spun-Spray-Verfahren gebildet. Die Einzelfasern 23 der betreffenden Filterschichten 25a und 25b liegen, wie auch bei der Filterschicht 25 bzw. bei der Filterbahn 3, chaotisch übereinander, wobei die Filterfeinheit der Filterschicht 25 von allen drei gezeigten Filterschichten am größten ist. Fluid 13, beispielsweise ein Hydrauliköl, wird im Betrieb des Filterelements 1 durch fluidführende Einrichtungen innerhalb eines Filtergehäuses (nicht dargestellt), in dem das Filterelement 1 untergebracht ist, an die Anströmseite 22 des Filterelements 1 geführt und durchdringt die Filterschichten 25 bis 25b, um nach Passage eines nicht gezeigten Stützrohres im Inneren des Filterelements 1 an dessen Abströmseite 22' aus dem Filterelement 1 auszutre- ten und abgereinigt wieder einem hydraulischen Kreis zugeführt zu werden. Das Filterelement 1 kann jedoch auch nur aus einer Umfangsschicht aus Einzelfasern gebildet sein.
In Fig.2 ist in einer lediglich beispielhaft gezeigten Ausführungsform eine Formvorrichtung 27 zur Herstellung eines Filterelements 1 , wie in Fig.1 gezeigt, dargestellt. Prinzipiell weist die Formvorrichtung 27 zwei wesentliche Bestandteile, nämlich eine aus zwei gleich großen Formhälften 35 gebildete, hohlzylindrische Form 29 und die Düseneinrichtung 39 auf. Die Formhälften 35 sind vereinfacht als dickwandige Zylinderhälften, in denen beispielsweise eine Kühlvorrichtung zur Kühlung ihrer Innenseite 41 angeordnet sein kann, gebildet. Die Formhälften 35 sind mit geeigneten Fixier- einrichtungen, die nicht näher dargestellt sind, versehen, um diese ohne Versatz zueinander aber formschlüssig lösbar miteinander zu verbinden.
Die Innenseite 41 der Formhälften 35 weist eine in Bezug auf das Material der Filterbahn 3 selbsttrennende Eigenschaft auf. In die Oberfläche 43 der Innenseite 41 einer jeden Formhälfte 35 ist eine Negativ-Matrix 33, die die in Fig.1 an der Filterbahn 3 dargestellten Bildzeichen 1 5 spiegelbildlich abbildet, in der Art von Ausfräsungen oder sonstigen Ausnehmungen eingebracht. In Betrachtungsrichtung der Fig.2 ist die Matrix 33 rechts durch die Bildzeichen 15 gebildet, dergestalt, dass die Bildzeichen 15 in Fig.1 spiegelbildliche Ausnehmungen 45 in der Formoberfläche 31 oder Oberfläche 43 der Innenseite 41 jeder Formhälfte 35 sind. Die Matrix 33 ist in Betrachtungsrichtung der Fig.2 links durch kreisscheibenförmige Vertiefungen 21 , ebenfalls in Form von über den gesamten Bereich der Vertiefungen 21 reichenden, gleich tiefen Ausnehmungen gebildet. Wie gezeigt, bilden die beiden Formhälften 35 also einen Hohlzylinder aus, so dass sich ein zylindrischer Freiraum 37 in radialer Richtung zwischen den Formhälften 35 ergibt. Die Düseneinrichtung 39 ist im Wesentlichen durch einen Düsenbalken 40 aus einem, Kunststoffschmelze 47 transportierenden Rohr 49 gebildet. An dem Düsenbalken 40 sind in gleichmäßigen Abständen Spinndüsen 51 zur Bildung der Einzelfasern 23 angeordnet. Die Düsenöffnungen 53 der Spinndüsen 51 bilden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Einzelfa- sern 23 hydraulisch durch Aufbringen von Druck auf die Kunststoffschmelze 47 aus und richten die Fasern annähernd senkrecht auf die Oberfläche 43 der Innenseite 41 in jeder Formhälfte 35 für den Sprühauftrag aus. Der Düsenbalken 40 wird von einer nicht näher dargestellten Servomotor- Einrichtung in axialer Richtung der Form 29 bewegt, wobei der axialen Ver- fahrbewegung eine rotatorische Bewegung des Düsenbalkens 40 überlagert ist, so dass die Einzelfasern 23 chaotisch auf die Oberfläche 43 gesprüht werden. Es kann vorteilhaft sein, zur besseren Auffächerung des Kunststoffschmelzestrahls und zum Transport der Einzelfasern 23 an die Oberfläche 43 einen Trägerluftstrom zu verwenden. In einem einzigen Verfahrensgang werden somit die Strukturen 1 1 und sämtliche Filterschichten 25, 25a, 25b, also auch die Filterbahn 3, welche auf ihrer Außenseite 5 die Strukturen 1 1 trägt, durch Auftrag der Einzelfasern 23 in der genannten Weise gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann sich auch die Form relativ zu dem Düsenbalken 40 bewegen.
Nach vollständigem Auftrag der Einzelfasern 23 und der Ausbildung der gewünschten Filterschichten sowie nach einem Verfestigungs- oder Erstarrungsvorgang der Filterschichten 25, 25a, 25b können die gezeigten Formhälften 35 nach Lösen der entsprechenden formschlüssigen und eine Zentrierfunktion ausübenden Verbindung radial auseinanderbewegt werden und das Filterelement 1 entnommen werden. Das Filterelement 1 zeichnet sich durch eine hinreichende Steifigkeit in Bezug auf seinen vorgesehenen Einsatzzweck aus, wobei die weiteren Figuren Maßnahmen unter anderem zur Verbesserung der Steifigkeit des Filterelements 1 zeigen. So zeigt bei- spielsweise die Fig.3a in einer schematischen, perspektivischen Ansicht eine Formhälfte 35, an deren innenseitiger Oberfläche 43 spiralförmig verlaufende, mit geringer Steigung versehene Ausnehmungen 45 mit gleichbleibendem, rechteckförmigem Querschnitt in die Oberfläche 43 eingelassen sind.
Die Ausnehmungen 45 in der Art von Linien oder Streifen weisen gleichen, axialen Abstand zueinander auf, so dass sie, wie dies die Fig. 3b in einer weiteren perspektivischen Ansicht einer Form 29 zeigt, bei zusammengefahrenen Formhälften 35 eine endlose, umfangsseitige Spiralform bilden. Wird in einem, wie in Fig.2 gezeigtem Herstellungsverfahren ein Filterelement 1 durch Auftrag von Einzelfasern 23 in der beschriebenen Weise her- gestellt, so ergibt sich ein Filterelement 1 , dessen Außenseite 5 seiner Filterbahn 3 eine Oberfläche 9 aufweist, die eine radial aus seiner Oberfläche 9 herausragende Spirale 55 aufweist. Die dergestalt gebildete Spirale 55 stellt eine abgegrenzte Struktur 1 1 dar, die in der Lage ist, sowohl zur radia- len und/oder axialen Aussteifung des Filterelements 1 als auch zur Fluidfüh- rung an seiner Oberfläche 9 beizutragen. Für gleiche Bauteile gelten im übrigen dieselben Bezugszeichen, wie in den vorangegangenen Figuren.
Die Form kann auch einstückig ausgebildet sein, beispielsweise aus einer hohlzylindrischen Spritzgussform bestehen und das Filterelement kann aufgrund seiner Nachgiebigkeit entsprechend aus der Form entnommen werden. Auch lässt sich eine Entnahme des Filterelementes durch Zerstören der Form erreichen. Wie die Fig. 4a und 4b zeigen, können zur Herstellung von abgegrenzten Strukturen 1 1 an der Oberseite 9 eines Filterelements 1 auch in der Art von Rechtecknuten in Wickelform Ausnehmungen 45 in die Oberfläche 43 der Innenseite 41 einer jeden Formhälfte 35 der Form 1 eingebracht sein. Die Ausnehmungen 45, die in den Fig. 4a und 4b gezeigt sind, verlaufen je- weils im spitzen Winkel zueinander im Wesentlichen radial zu jeder Formhälfte 35 und schneiden sich hierbei tangential etwa in der Mitte einer jeden Innenseite 41 einer jeden Formhälfte 35, so dass insgesamt, wie Fig. 4b zeigt, die Ausnehmungen 45 eine Wickelform bilden. Dementsprechend wird bei Herstellung eines Filterelements in der in Fig.4b gezeigten Form 29 eine Struktur 1 1 an der Oberfläche 9 der Filterbahn 3 des betreffenden Filterelements 1 gebildet, die sich kreuzende streifenartige Gestalt hat. Eine dahingehende Struktur 1 1 dient vorrangig der axialen und radialen Aussteifung des Filterelements 1 . Die Fig.5 zeigt in einer weiteren perspektivischen, schematischen Ansicht einer Formhälfte 35 für eine Form zur Herstellung eines Filterelements 1 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Oberfläche 43 auf der Innenseite 41 der betreffenden Formhälfte 35. Hierbei sind regelmäßig axial verlaufende Ausnehmungen 45 mit über die axiale Länge gleichbleibendem, rechteckförmigem Querschnitt gezeigt. Diese Longitudinalbahnen 57 stel- len eine Negativ-Matrix 33 dar, die nach der Ausformung eines Filterelements in der dahingehenden Form an der Oberfläche des Filterelements Längsstege ausbildet, die mit gleichbleibendem, tangentialen Abstand um den Umfang des Filterelements 1 angeordnet sind. Daraus resultiert insbesondere eine verbesserte Knick- und Biegesteifigkeit des betreffenden Fil- terelements 1. Zudem bilden sich zwischen den als Längsstege gebildeten Strukturen 1 1 eines aus der Formhälfte bzw. aus der Form 29 stammenden Filterelements 1 im Querschnitt gesehen rechteckförmige Fluidführungska- näle an der Anströmseite 22 eines dahingehenden Filterelements 1. Somit ist mit einer Gestaltung der Form in der Art, wie sie in Fig.5 gezeigt ist, eine Längsführung des an das Filterelement 1 anströmenden Fluids 13 entlang der Außenseite 5 der Filterbahn 3 unterstützt.
Wie Fig. 6 in einer weiteren perspektivischen, schematischen Ansicht einer Formhälfte 35 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Form 29 zeigt, können die Ausnehmungen 45 an der Oberfläche 43 der Innenseite 41 der betreffenden Formhälfte 35 auch in ihrer Grundrissform S-förmig geschwungen sein. Auch kann es vorteilhaft sein, wie Fig.7 zeigt, die dahingehenden Ausnehmungen 45 in ihrer Grundrissform gezackt auszuführen. Die in Fig.6 gezeigte Ausführungsform einer Formhälfte 35 ergibt eine Oberfläche 9 der Filterbahn 3 eines daraus geformten Filterelements 1 , die in der Lage ist, durchströmendes Fluid 13 zu verlangsamen und in seiner Strömungsform laminar an dem Filterelement 1 entlang strömen zu lassen. Die Richtungsänderungen 19 der Strukturen 1 1 , die sich bei der Ausformung eines Filterelements aus der in Fig.7 dargestellten Form bilden, kön- nen zu einer Turbulenzbildung und Verlangsamung einer Fluidströmung an der Oberfläche 9 der Filterbahn 3 beitragen. In Fig.8 ist in einer weiteren schematischen, perspektivischen Ansicht eine Formhälfte 35 für eine Form 29 zur Bildung eines Filterelements 1 gezeigt, deren Oberfläche 43 linienartig aneinandergereihte, kreisscheibenförmige Ausnehmungen mit einer gleichbleibenden, über die gesamte Fläche der jeweiligen Ausnehmung 45 konstanten Eingriffstiefe aufweisen. Die kreisscheibenförmigen Ausnehmungen 45 weisen gleichbleibende axiale Abstände a zueinander auf, so dass sich bei einer Ausformung eines Filterelements 1 aus der dahingehenden Form 29 Strukturen 1 1 an der Oberfläche 9 des Filterelements 1 bilden, die Unterbrechungen zueinander aufweisen. Dahingehende kreisscheibenförmige Strukturen sind bevorzugt in der Lage, über den gesamten Umfang eines Filterelements 1 unterschiedliche Druckdifferenzen beim Durchströmen des Filterelements mit Fluid 13 zu generieren.
Es versteht sich, dass die in allen Figuren gezeigten Ausführungsformen der Matrix 33 nicht nur als Ausnehmungen 45 ausgebildet sein können, sondern teilweise oder ganz in Form von Erhebungen, die aus der Oberfläche 43 der Innenseite 41 einer jeden Formhälfte 35 hervorstehen.
Während des Herste II Vorganges eines Filterelements 1 in der dargestellten Weise können auch in die verschiedenen Filterschichten 25, 25a, 25b zusätzlich Filterhilfsstoffe mit chemischem und/oder physikalischem Wirkmechanismus eingebracht werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen Filterbahn (3), die mit ihrer Außenseite (5) zumindest teilweise einen umfangsseitig geschlossenen Filtermantel (7) ausbildet, wobei entlang der Außenseite (5) des Filtermantels (7) derart eine Oberflächengestaltung oder -modifizierung stattfindet, dass von der sonstigen Oberfläche (9) der Filterbahn (3) abgegrenzt, mit dem Filtermantel (7) verbundene Strukturen (1 1 ) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte geschaffen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1) mittels Sprühfaserauftrag und Formgebung derart erzeugt sind, dass in zeitlicher Abfolge zuerst die Strukturen (1 1 ) und nachfolgend der Filtermantel (7) oder in umgekehrter zeitlicher Reihenfolge zuerst der Filtermantel (7) und dann die Strukturen (1 1) oder dass gleichzeitig sowohl der Filtermantel (7) als auch die Strukturen (1 1) in Negativ- oder Positivform auf dem Filtermantel (7) entstehen.
Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1) als Negativgestaltung Vertiefungen im Filtermantel (7) oder als Positivgestaltung Erhöhungen auf dem Filtermantel (7) ausbilden.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1) einstückiger Bestandteil des Filtermantels (7) sind.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Struktur (1 1) von einer Vertiefung in eine Erhöhung und umgekehrt übergeht und/oder dass sowohl mindestens eine Vertiefung als auch eine Erhöhung voneinander räumlich getrennt im jeweiligen Filtermantel (7) vorhanden sind. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte die Anströmung und/oder die Durchströmung von Fluid (13) des Filtermantels (7) zumindest teilweise bestimmen oder beeinflussen.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte die Aussteifung des Filtermantels (7) in axialer und/oder radialer Richtung zumindest teilweise bewirken.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte zumindest teilweise durch Bild(15)-, insbesondere durch numerische oder alphanumerische Elemente gebildet sind.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte eine linien- oder streifenartige Gestalt haben.
9. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linien- oder streifenartigen Strukturen (1 1) im Wesentlichen tangential oder im Wesentlichen axial zu dem Filtermantel (7) verlaufen.
10. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linien- oder streifenartigen Strukturen (1 1) radial und/oder tangential und/oder axial gerichtete Unterbrechungen (1 7) oder Richtungsänderungen (19) aufweisen.
1 1. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linien- oder streifenartigen Strukturen (1 1 ) einen definierten Abstand (a) zueinander einnehmen.
12. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linien- oder streifenartigen Strukturen (1 1) sich zumindest teilweise kreuzen.
13. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linien- oder streifenartigen Strukturen (1 1 ) S-förmig geschwungen oder gezackt sind. 14. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ) Scheiben- oder kreisartige Erhöhungen oder Vertiefungen (21) an der Oberfläche (9) des Filtermantels (7) sind. 15. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ) an der Anström (22)- oder Abströmseite (22') des Filterelements (1) angeordnet sind.
16. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ) integraler oder aufgesetzter
Bestandteil der Filterbahn (3) sind.
1 7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (1 1 ), soweit sie auf die Oberflä- che oder Oberseite der Filterbahn (3) aufgesetzt sind aus Einzelfasern
(23) bestehen, aus denen auch bevorzugt die Filterbahn (3) aufgebaut ist.
18. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Filterbahn (3) weitere Filterschichten
(25a, 25b), bevorzugt auch unter Einbezug von Stützgittern vorhanden sind, die einen mehrlagigen Filterelementaufbau ergeben.
19. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterbahn (3) nebst etwaiger weiterer Filterschichten (25a, 25b) und Stützgittern in der Art eines zylindrischen Hohlelementes um ein Stützrohr herum geführt sind und dass die vor- stehend genannten Komponenten sich zwischen zwei Endkappen derart erstrecken, dass eine handelbare Baueinheit geschaffen ist.
20. Formvorrichtung zur Herstellung des Filterelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form (29) vorhanden ist, deren Formoberfläche (31 ) die abgegrenzten Strukturen (1 1) für den Filtermantel (7) des Filterelements (1 ) in der Art einer Positiv- und/oder Negativ-Matrix (33) aufweist. .
21 . Formvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (29) aus zumindest zwei gleich großen Formhälften (35) gebildet ist, die zusammengefügt zumindest teilweise die abgegrenzten Strukturen (1 1) der Filterbahn (3) definieren.
22. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Form (29) rohrförmig ausgebildet ist und auf ihrer Innenseite (41) die jeweilige Matrix (33) für das Erstellen der abgegrenzten Strukturen (1 1 ) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte für die Filterbahn (3) ausbildet. 23. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in einen Freiraum (37) der Form (29) eine zumindest die Oberfläche (9) der Filterbahn (3) bildende Düseneinrichtung (39) eingesetzt ist, mittels der aus einer Kunststoffschmelze (47) gebildete Einzelfasern (23) auf die Innenseite (41 ) der Form (29) auftragbar sind.
24. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (39) an mi tens einer, den Freiraum (37) der Form (29) axial durchgreifenden Düsenlanzette oder einem Düsenbalken (40) angeordnet ist
Verfahren zur Herstellung von abgegrenzten Strukturen (1 1 ) vorgebbarer Kontur und/oder Dichte bezogen auf den Filtermantel (7) des Filterelementes (1) unter Einsatz einer Formvorrichtung (27), jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das die Oberfläche (9) der Filterbahn (3) bildende Material durch den Sprühauftrag von Fasern (23) auf eine Formoberfläche (31 ) einer Form (29) gebildet wird, dass die Fasern (23) aus einem festen Grundwerkstoff, der in eine Schmelze (47) überführt worden ist, gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest die Oberfläche (9) der Filterbahn (3) bildende Material durch eine Düseneinrichtung (39) auf die Innenseite (41) der Form (29) aufgesprüht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Düseneinrichtung (39) der Auftrag von Fasern (23) bezogen auf die Form (29) kontinuierlich in axialer und/oder radialer Richtung fortschreitend erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den fortlaufenden Auftrag von Fasern (23) auf die Formoberfläche (31 ) eine vorgebbare Schichtdicke (S) des die Oberfläche (9) der Filterbahn (3) bildenden Materials erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (23) in einer Schichtdicke (S) von etwa 2 mm bis 6 mm auf die Formoberfläche (31 ) aufgebracht werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche (9) und/oder die Strukturen (1 1 ) der Filterbahn (3) bildende Material derart gewählt wird, dass eine geringere oder höhere Filterfeinheit als die Filterbahn (3) selbst erreicht wird.
EP12700608.8A 2011-01-18 2012-01-17 Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn Ceased EP2665539A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011009325.7A DE102011009325B4 (de) 2011-01-18 2011-01-18 Verfahren und Formvorrichtung zum Herstellen eines Filterelements
PCT/EP2012/000165 WO2012097973A1 (de) 2011-01-18 2012-01-17 Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2665539A1 true EP2665539A1 (de) 2013-11-27

Family

ID=45509444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12700608.8A Ceased EP2665539A1 (de) 2011-01-18 2012-01-17 Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9962639B2 (de)
EP (1) EP2665539A1 (de)
CN (1) CN103402600B (de)
DE (1) DE102011009325B4 (de)
WO (1) WO2012097973A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006014236A1 (de) 2006-03-28 2007-10-04 Irema-Filter Gmbh Plissierbares Vliesmaterial und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung derselben
DE102010052155A1 (de) 2010-11-22 2012-05-24 Irema-Filter Gmbh Luftfiltermedium mit zwei Wirkmechanismen
DE102012011065A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Irema-Filter Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes
CN115364589A (zh) * 2013-03-15 2022-11-22 唐纳森公司 卵圆形管状过滤筒和使用这些卵形管状过滤筒的过滤系统
DE102013008402A1 (de) 2013-05-16 2014-11-20 Irema-Filter Gmbh Faservlies und Verfahren zur Herstellung desselben
BR102014021034B1 (pt) * 2014-08-26 2022-04-26 Westaflex Tubos Flexíveis Ltda. Tubo flexível poroso antipoluente
CN110475600B (zh) * 2017-04-11 2021-10-22 康明斯过滤Ip公司 板式过滤器元件
TW202031958A (zh) * 2018-12-05 2020-09-01 奧地利商蘭仁股份有限公司 生產管狀纖維素紡黏不織布的方法和裝置
DE102019127302A1 (de) * 2019-10-10 2021-04-15 Herding Gmbh Filtertechnik Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Filterelements, Auftragsvorrichtung zum Beschichten eines Filterkörpers, sowie beschichtetes Filterelement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222725A (en) * 1961-10-25 1965-12-14 Neirad Ind Inc Molding process and apparatus
EP2058033A1 (de) * 2007-11-07 2009-05-13 Eaton Corporation Flexibler Griff und Herstellungsverfahren dafür

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3746595A (en) * 1971-09-29 1973-07-17 Scovill Manufacturing Co Method of making a self supporting filter with positioning of a tubular sleeve in a mold
US4929354A (en) * 1982-05-28 1990-05-29 Cuno, Incorporated Filter element having microporous membrane
US5728298A (en) 1992-10-29 1998-03-17 Cuno, Incorporated Filter element and method for the manufacture thereof
US5425907A (en) 1993-10-18 1995-06-20 Schuller International, Inc. Method of making a cylindrical filter cartridge
US5858044A (en) 1996-07-11 1999-01-12 Donaldson Company, Inc. Filter arrangement including removable filter with first and second media secured together
US5882517A (en) 1996-09-10 1999-03-16 Cuno Incorporated Porous structures
JP3687247B2 (ja) 1997-01-23 2005-08-24 株式会社デンソー 濾過体の製造方法およびそれに用いる成形型
WO2001037969A1 (en) 1999-11-23 2001-05-31 Pall Corporation Conductive filter cartridge
US20030168396A1 (en) 1999-12-08 2003-09-11 Jacobson James D. Monolithic filter body and fabrication technique
US7438812B2 (en) * 2001-04-10 2008-10-21 Parker-Hannifin Corporation Filter element and method of making
DE102004008879A1 (de) * 2004-02-18 2005-09-15 Hydac Filtertechnik Gmbh Filtervorrichtung
DK176097B1 (da) 2004-03-17 2006-06-06 Nordic Air Filtration As Fremgangsmåde til fremstilling af et filterelement samt filterelement fremstillet ved fremgangsmåden
DE102005014360A1 (de) 2005-03-30 2006-10-05 Hydac Filtertechnik Gmbh Filterelement
US20070271887A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Mike Osborne Nestable Filter and Frame
DE102006054864A1 (de) 2006-11-20 2008-05-21 Fürst Handelshaus GmbH Neuartiger Filter für fluide Substanzen
DE102009006058B3 (de) 2009-01-24 2010-07-01 Mann + Hummel Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines schlauchförmigen Filtermediums
JP5694698B2 (ja) * 2010-07-16 2015-04-01 株式会社平和化学工業所 中空成形品の製造方法及び装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222725A (en) * 1961-10-25 1965-12-14 Neirad Ind Inc Molding process and apparatus
EP2058033A1 (de) * 2007-11-07 2009-05-13 Eaton Corporation Flexibler Griff und Herstellungsverfahren dafür

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2012097973A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103402600A (zh) 2013-11-20
DE102011009325A1 (de) 2012-07-19
CN103402600B (zh) 2016-05-25
DE102011009325B4 (de) 2023-12-21
US20130306548A1 (en) 2013-11-21
US9962639B2 (en) 2018-05-08
WO2012097973A1 (de) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2665539A1 (de) Filterelement mit mindestens einer matten- oder schichtförmigen filterbahn
DE19745381B4 (de) Filtermedium zur Feststoff-Flüssigkeitstrennung insbesondere für flüssige Abfallstoffe, Abwasser usw.
DE4319261C2 (de) Schraubenförmig umwickeltes Filterelement
EP2268375B1 (de) Filterverbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung sowie aus dem filterverbundmaterial hergestellte flachfilterelemente
DE2701167C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines nahtlosen, rohrförmigen Filterelements sowie nahtloses, rohrförmiges Filterelement
EP2585192B1 (de) Verfahren zur herstellung eines filtermaterials für fluide
DE2645634A1 (de) Von innen nach aussen durchstroemtes rohrfilter und verfahren zu seiner herstellung
DE102008012521A1 (de) Filtervorrichtung sowie Filterelement für eine dahingehende Filtervorrichtung
DE102008036096B4 (de) Filtrationssytem mit Fluidkupplungen
EP2475444B1 (de) Verfahren zur herstellung eines filterelements mit einem filtermedium
EP1362628A1 (de) Filterelement zur Reinigung eines Fluidstroms
DE102014000903A1 (de) Filter- und Koaleszenzelement sowie zugehörige Medienlage und Filtervorrichtung
EP2321037B1 (de) Filtermodul und system mit spiralförmig gewickelten membranfiltern
EP1702661A1 (de) Verfahren zur Wasserreinigung mit einem gestrickten Filter
EP1523379A1 (de) Filterelement zum filtrieren von fluiden
DE102014000597A1 (de) Flüssigkeitsfilter
DE2856642A1 (de) Duennwandiger schlauch aus einem schmelzspinnbaren synthetischen polymeren sowie seine verwendung in einer vorrichtung zum uebertragen von waerme
EP2945722B1 (de) Filtermedium
WO2006012920A1 (de) Filtrationsmembran sowie verfahren zur herstellung derselben
DE4440279A1 (de) Hohlzylindrisches Filterelement und damit hergestellte Filtereinheit
DE2322386A1 (de) Patronenfilterelement und verfahren zur herstellung desselben
DE102019207003B4 (de) Filterelement für eine Filtereinheit und Filtereinheit
WO2007014602A2 (de) Filterelement und anordnung
EP2782654B1 (de) Filtermaterial
DE102011117900A1 (de) Filterflächenelement zur Ausbildung einer Vorfilterlage eines mehrlagigen Filtermediums

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130704

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20170130

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

APBK Appeal reference recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREFNE

APBN Date of receipt of notice of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2E

APBR Date of receipt of statement of grounds of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA3E

APAF Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

APBT Appeal procedure closed

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9E

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20201215